Đồ án cung cấp điện đại học điện lực nguyễn phúc huy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN
------

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
Giảng viên hướng dẫn:

TS. NGUYỄN PHÚC HUY

Sinh viên thực hiện:

Nông Thị Khánh Ly

Lớp:

D9H3
Năm học: 2017-2018 *****


LỜI MỞ ĐẦU
Như chúng ta đã biết, cho đến nay thì nền kinh tế nước ta đã đạt được nhiều thành
tựu to lớn về phát triển kinh tế xã hội tạo tiền đề cơ bản để bước vào thời kì mới, thời kì
công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước mà ở đó ngành điện luôn đóng vai trò chủ đạo.
Cũng chính vì vai trò vô cùng quan trọng của ngành điện, mà những người kỹ sư hệ
thóng điện phải có được những vốn kiến thức vững chắc về ngành để tạo nên những hệ
thống chất lượng, thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật khi đưa vào vận hành thực
tế. Các chỉ tiêu đặt ra khi tiến hành khảo sát thiết kế cung cấp điện là:
- Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật
- Độ tin cậy cung cấp điện cao
- Vốn đầu tư thấp nhất.
Các yêu cầu trên luôn mang tính chất đối lập nhau, vì vậy câu hỏi luôn được đặt ra là

làm thế nào để được một hệ thống tối ưu. Câu hỏi sẽ có trong môn học cung cấp điện.
Với vốn kiến thức nhỏ bé của mình cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo bộ môn,
cho đến nay em đã nghiên cứu và thiết kế hoàn chỉnh một hệ thống cung cấp điện mạng
tính chất thực tế cao và từ đó hoàn thành xong bản đồ án cung cấp điện.
Do kiến thức nắm bắt về ngành và kiến thức thực tế có hạn nên bản đồ án không thể
tránh khỏi thiếu xót, em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô để em có được một
bản đồ án hoàn chỉnh để đưa vào thực tiễn và làm tài liệu hữu ích phục vụ cho công việc
của em sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Phúc Huy đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành
đồ án này.

Sinh viên
Nông Thị Khánh Ly


Phụ lục
1.1 Xác định phụ tải tính toán từng phân xưởng...........................................................8
1.1.1 Phân xưởng phân điện......................................................................................9
1.2 Phụ tải tính toàn cho toàn xí nghiệp....................................................................12
1.2.1 Hệ số công suất trung bình toàn phân xưởng...............................................12
1.2.2 Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp.................................................................12
1.2.3 Tổng công suât toàn xí nghiệp...........................................................................12
1.2.4 Tổng công suất phản kháng cho toàn xí nghiệp...............................................12
CHƯƠNG II :THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TOÀN XÍ NGHIỆP...........................................12
2.1 Xác định tâm phụ tải của xí nghiệp.....................................................................12
2.1.2 tọa độ tâm phụ tải của từng phân xưởng......................................................12
2.2 Lựa chọn công suất và số lượng MBA phân xưởng............................................14
2.2.1 Chọn cấp điện áp............................................................................................14
2.2.2 Xác định phương án cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng và vị trí
đặt trạm phân phối trung tâm................................................................................14

2.2.3 Chọn công suất và số lượng máy biến áp của các trạm biến áp phân phối.
................................................................................................................................... 14
2.3 Phương án đi dây cho mạng cao áp.....................................................................16
2.4 Tính toán kinh tế kỹ thuật, lựa chọn phương án tối ưu.....................................17
2.4.1 Từ trạm trung gian về TPPTT.......................................................................17
2.4.2 Từ trạm biến áp đến các phân xưởng...........................................................18


2.4.3 Phương án I.....................................................................................................19
2.4.4 Phương án 2....................................................................................................22
2.5 Tính toán hàm chi phí vận hành hằng năm........................................................25
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁC PHÂN TỬ...............................................25
3.1 Sơ đồ nguyên lý mạng điện toàn xí nghiệp..........................................................25
3.1.1 Sơ đồ trạm phân phối trung tâm...................................................................25
3.1.2 Thiết kế cho trạm biến áp phân xưởng:........................................................28
3.2 Tính toán ngắn mạch............................................................................................30
3.3 Lựa chọn và kiểm tra thiết bị...............................................................................37
3.3.1 Lựa chọn thanh góp phân phối theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép
................................................................................................................................... 38
3.3.2 Lựa chọn và kiểm tra máy cắt.......................................................................38
3.3.3 Lựa chọn và kiểm tra dao cách ly..................................................................39
3.3.4 Lựa chọn và kiểm tra cầu chì.........................................................................39
3.3.5 Lựa chọn và kiểm tra Aptomat......................................................................41
3.3.6 Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng (TI)....................................................42
3.3.7 Lựa chọn và kiểm tra máy biến điện áp (TU)...............................................42
3.4 Kiểm tra dây và cáp..............................................................................................43
3.4.1 Lựa chọn và kiểm tra dây cáp đã chọn theo điều kiện ổn định nhiệt của
dây............................................................................................................................43
3.4.2 Kiểm tra tiết diện cáp theo điều kiện ổn định nhiệt.....................................43
CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ TÍNH TOÁN

NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP................................................................................................... 44
4.1 Sơ bộ tính toán công suất bù để nâng cosφ = 0,95..............................................44
4.2 Phân bố dung lượng bù cho các trạm biến áp phân xưởng...............................45
4.3 Tính toán chọn tủ bù và thiêt bị bảo vệ cáp điện................................................47
4.4 Đánh giá hiệu quả bù............................................................................................48



THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN (1B)
“Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp”
I, Dữ kiện
Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với
các dữ kiện cho trong bảng. Công suất ngắn mạch tại điểm đầu Sk (MVA), khoảng các từ
điểm đấu điện đến nhà máy là L (m). Cấp điện áp truyền tải là 22kV từ hướng đông tới.
Thời gian sử dụng công suất cực đại là TM (h). Phụ tải loại I, loại II chiếm kI&II = 78%.
Giá thành tổn thất điện năng cΔ = 1800 (đ/kWh). Suất thiệt hại do mất điện gth = 10000
(đ/kWh). Hệ số thu hổi vốn đầu tư tiêu chuẩn atc = 0,125. Hao tổn điện áp cho phép trong
mạng tính từ nguồn (điểm đấu điện) là ΔUcp = 5%. Các số liệu khác lấy trong phụ lục và
các sổ tay thiết kế điện.
Số liệu thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp
Sk (MVA)

kI&II (%)

TM (h)

L (m)

Hướng tới của nguồn

500

78

4400

1500

Đông

Ký hiệu
trên sơ
đồ mặt
bằng
1

Phân xưởng điện phân

Tổng
công
xuất đặt
kW
1187.5

0.47

Hệ số
công
suất
cosϕ

0.64

2

Phân xưởng Rơn gen

700

0.40

0.55

3

Phân xưởng đúc

500

0.55

0.70

4

Phân xưởng ô xít nhôm

370

0.44

0.64

5

Khí nén

250

0.54

0.53

6

Máy bơm

300

0.52

0.62

7

Phân xưởng đúc

680

0.55

0.70

8

Phân xưởng cơ khí - rèn 1

550

0.43

0.56

9

Phân xưởng cơ khí - rèn 2

550

0.43

0.56

10

Lò hơi

975

0.41

0.59

Tên phân xưởng và phụ tải

Hệ số nhu
cầu knc


11

Kho nhiên liệu

10

0.57

0.80

12

Kho vật liệu vôi Clorur ( bột tầy trắng)

20

0.62

0.67

13

Xưởng năng lượng

350

0.43

0.72

14

Nhà điều hành, nhà ăn

150

0.44

0.87

15

Garage Ô tô

25

0.50

0.82

Sơ đồ mặt bằng phân xưởng

1

2

4

3

8
13

7
5

10

11

6

12

9

13
Tỉ lệ 1/1000

II, Nhiệm vụ thiết kế
1, Xác định phụ tải tính toán toàn xí nghiệp
2, Lựa chọn sơ đồ nối điện của thệ thống cung cấp điện.

3, Tính toán lựa chọn và kiểm tra các phần tử trên sơ đồ.

14


4, Tính toán và bù công suất phản kháng nâng cao cosφ
5, Hạch toán công trình
III, Các bảng biểu, bản vẽ
1, Các phương án mạng điện, biểu đồ phụ tải.
2, Sơ đồ nguyên lý và mặt bằng chiếu sáng phân xưởng (Nếu có)
3, Sơ đồ nguyên lý và mặt bằng mạng điện đã lựa chọn.
4, Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt và nối đất của trạm biến áp.
5, Bảng tổng hợp vật tư thiết bị và các số liệu tính toán


CHƯƠNG I : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
Nhà máy, xí nghiệp sản xuất ra một hoặc nhiều lại sản phẩm trong quá trình hoạt
động. Những sản phẩm này luôn luôn đòi hỏi tính cạnh tranh cao đặc biệt là về giá thành.
Trong giá thành sản phẩn, chi phí tiêu thụ điện nặng và thời gian thu hồi vốn đầu tư đóng
góp một phần đáng kể và giá thành sản phẩm. Chính vì lý do đó việc tính toán thiết kế
cấp điện cho nhà máy xí nghiệp phải đặc biệt chú ý đến vốn đầu tư công trình và vấn đề
tiết kiệm năng lượng tránh lãng phí với các thiết bị không cần thiết. Quan trọng hơn cả là
việc xác định tâm của phụ tải chính xác để có được những phương án tối ưu. Ngoài ra
chúng ta còn phải tính đền khả năng phát triển của phụ tải nhà máy xí nghiệp trong tương
lai. Để làm được nhiệm vụ đó thì bước đầu tiên cần làm là xác định phụ tải tính toán cho
toàn nhà máy.
1.1 Xác định phụ tải tính toán từng phân xưởng
 Công thức xác định phụ tải nhóm chiếu sáng, lấy P0cs = 15 W/m2 = 0,015 kW/m2
Pcs = P0 x D ( kW)
(1.1)

 Công thứ xác định phụ tải động lực theo hệ số nhu cầu và công suất đặt được thể
hiện như sau
Pdl = Knc x Pd (kW)
Qdl = Pdl x tanφ (kVAr)
 Phụ tải tính toán cho toàn phân xưởng
Pttpx = Pdl + Pcs

(1.2)
(1.3)
(1.4)


Qttpx = Qdl + Qcs

(1.5)

 Hệ số công suất trung bình toàn phân xưởng:

cos tbxn 

�Pttpxi .cos  pxi
�Pttpxi

(1.6)
 Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp xác định theo hệ số đồng thời ( K = 0.85)
Pttxnđt k

N

�P

ttpxi
1

(1.7)
 Xét thêm tổn thất trong mạng điện (10%) và khả năng phát triển phụ tải trong 10
năm (10%), ta sẽ có số liệu tính toán phụ tải toàn phân xưởng là:

Pttxn  1, 2.Pttxn
Sttxn 

Pttxn
cos tbxn

2
2
Qttxn  Sttxn
  Pttxn

Trong đó:
- Pttpx: Công xuất tác dụng tính toán cho từng phân xưởng (kW)
- Knc: Hệ số nhu cầu
- Pd : Công suất đặt (kW)
- D: Diện tích phân xưởng (m2); D= a x b (m2)
Hình vẽ kích thước phân xưởng nhà máy trong thực tế

(1.8)
(1.9)
(1.10)

7.1

1.9

1.3

0.9

1

2

3

4

2.7

1

4.1

1.1

1.9

5

1.1

1.1

7

1.9

10
2.2

2.7

11
1.1

6

12
1.1

8

0.8

9

0.8

13

0.9

15

14

2

3

Tỉ lệ 1/1000 – Đơn vị : cm

Hình 1.1: Kích thước phân xưởng nhà máy trong thức tế
 Thực hiện tính toán cho từng phân xương bộ phận như sau
1.1.1 Phân xưởng phân điện
- Diện tích phân xưởng điện
D1 = 71 x 27 = 1917 (m2)
- Phụ tải chiếu sáng
Pcs1 = P0 x D1 = 0,015 x 1917 = 28,755 (kW)
- Phụ tải động lực
Pdl1 = Knc1 x Pd1 = 1187,5 x 0,47 = 562,454 (kW)
Qdl1 = Pdl1 x tanφ1 = 562,454 x 1,2 = 674,767 (kVAr)
- Phụ tải tính toán cho toàn phân 99xưởng
Pttpx1 = Pcs1 + Pdl1 = 28,755 + 562,454 = 591,21 (kW)

0.9


Tính toán tương tự cho các phân xưởng còn lại ta có bảng

H
ệ
Tổ s
ng ố
côn n
g
h
xuấ u
t
c
đặt ầ
kW u
kn

H
ệ
số
cô
a(
n Ta
m
g nϕ
)
su
ất
co
sϕ

b( D(
m m2

)
)

Phân xưởng điện phân

0.
118
4
7.5
7

0.
6
4

1.
20

7
1

2
7

Phân xưởng Rơn gen

0.
700 4
0

0.
5
5

1.
52

2
7

Phân xưởng đúc

0.
500 5
5

0.
7
0

1.
02

Phân xưởng ô xít nhôm

0.
370 4
4

0.

6
4

Khí nén

0.
250 5
4

Tên phân xưởng và phụ
tải

Pdl

Qdl

Pcs

Pttpx

Stt

19
17

562.
454

674.
767

28. 591.
755 209

897.
128

1
9

51
3

280.
000

425.
175

7.6
95

287.
695

513.
363

2
7

1
3

35
1

275.
000

280.
556

5.2
65

280.
265

396.
560

1.
20

2
7

9

24
3

162.
800

195.
455

3.6
45

166.
445

256.
723

0.
5
3

1.
60

1
1

9

99

135.
000

215.
999

1.4
85

136.
485

255.
507

Máy bơm

0.
300 5
2

0.
6
2

1.
27

1
1

9

99

156.
000

197.
416

1.4
85

157.
485

252.
536

Phân xưởng đúc

0.
680 5
5

0.
7

0

1.
02

4
1

1
9

77
9

374.
000

381.
556

11. 385.
685 685

542.
529

Phân xưởng cơ khí - rèn
1

0.

550 4
3

0.
5
6

1.
48

1
3

8

10
4

236.
500

349.
890

1.5
60

238.
060

423.
197

Phân xưởng cơ khí - rèn
2

0.
550 4
3

0.
5
6

1.
48

1
3

8

10
4

236.
500

349.
890

1.5
60

238.
060

423.
197

Lò hơi

0.
975 4
1

0.
5
9

1.
38

2
2

1
1

24

2

397.
694

550.
407

3.6
30

401.
324

681.
182

10

0.
5
7

0.
8
0

0.
75

1
1

9

99

5.70
0

4.27
5

1.4
85

7.18
5

8.36
1

20

0.
6
2

0.
6

7

1.
11

1
1

9

99

12.4
00

13.7
39

1.4
85

13.8
85

19.5
34

c

Kho nhiên liệu

Kho vật liệu vôi Clorur
( bột tầy trắng)


Bảng 1.1 : Phụ tải tính toán cho các phân xưởng


1.2 Phụ tải tính toàn cho toàn xí nghiệp
1.2.1 Hệ số công suất trung bình toàn phân xưởng
1.2.2 Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp
 Xét thêm tổn thất trong mạng điện (10%) và khả năng phát triển phụ tải trong 10 năm
(10%), ta sẽ có số liệu tính toán phụ tải toàn phân xưởng là:
1.2.3 Tổng công suât toàn xí nghiệp
1.2.4 Tổng công suất phản kháng cho toàn xí nghiệp
CHƯƠNG II :THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TOÀN XÍ NGHIỆP
2.1 Xác định tâm phụ tải của xí nghiệp
Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện thì việc tính toán tìm tâm phụ tải đóng một
vai trò rất quan trọng, đây chính là căn cứ để ta xác định vị trí đặt các trạm biến áp, trạm
phân phối, tủ phân phôi, tủ động lực, nhằm tiết kiệm chi phí và giảm tổn thất trên lưới
điện. Tâm phụ tải còn giúp cho công tác quy hoạch và phát triển cho nhà máy trong
tương lai nhằm có các sơ đồ cung cấp điện hợp lý tránh lãng phí và đạt được các chỉ tiêu
kĩ thuật như mong muốn. Tâm phụ tải là điểm thỏa mãn điều kiện momen đạt giá trị cực
tiểu.
Trong đó:
- Pi: Công suất của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải
- li: Khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải
2.1.2 tọa độ tâm phụ tải của từng phân xưởng
Tâm quy ước của phụ tải xí nghiệp được xác định bởi 1 điểm M(X0,Y0)

Trong đó:
- X0; Y0 : Tọa độ tâm phụ tải của toàn xí nghiệp
- xi; yi : Tọa độ của phụ tải phân xưởng thứ i
- Si: Công suất của phụ tải thứ i
Ký
hiệu
trên
sơ đồ

Tên phân xưởng và phụ tải

Stt

Tọa độ
x (m)

y (m)

x.S

y.S


mặt
1

Phân xưởng điện phân

897.128

35.5

67.5

31848.04

60556.14

2

Phân xưởng Rơn gen

513.363

92.5

67.5

47486.11

34652.03

3

Phân xưởng đúc

396.560

118.
5

67.5

46992.42

26767.83

4

Phân xưởng ô xít nhôm

256.723

134.
5

67.5

34529.25

17328.81

5

Khí nén

255.507

56.5

25.5

14436.15

6515.43

6

Máy bơm

252.536

67.5

25.5

17046.20

6439.68

7

Phân xưởng đúc

542.529

20.5

30.5

11121.85

16547.15

8

Phân xưởng cơ khí - rèn 1

423.197

119.
5

36.5

50572.04

15446.69

9

Phân xưởng cơ khí - rèn 2

423.197

119.
5

25

50572.04

10579.93

10

Lò hơi

681.182

11

5.5

7493.00

3746.50

11

Kho nhiên liệu

8.361

32.5

4.5

271.72

37.62

12

Kho vật liệu vôi Clorur ( bột tầy
trắng)

19.534

54.5

4.5

1064.58

87.90

13

Xưởng năng lượng

211.089

98

30.5

20686.73

6438.22

14

Nhà điều hành, nhà ăn

79.411

124

4.5

9846.92

357.35

15

Garage Ô tô

17.526

80

4.5

1402.09

78.87

345369.1

6

205580.1
4

Tổng

4977.84
4

Bảng 2.1 Tọa độ tâm phụ tải của các phân xưởng trên hệ tọa độ xOy
Vậy tâm phụ tải điện M(X0,Y0) cho toàn xí nghiệp là

Vậy M(69,38;41,29)
2.2 Lựa chọn công suất và số lượng MBA phân xưởng
2.2.1 Chọn cấp điện áp
Cấp điện áp truyền tải có liên quan trực tiếp đến các vấn đề kinh tế, kỹ thuật của hệ
thống. Điều này thể hiện ở tổn thất cực đại khi vận hành cũng như tổn thất điện năng
trên toàn hệ thống, ngoài cung cấp điện áp truyền tải còn ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí
đầu tư cho cách điện của đường dây. Để tối ưu hóa việc cung cấp điện áp truyền tải từ


nguồn đến trạm biến áp trung gian của nhà máy ta tiến hành tính toán theo công thức
kinh nghiệm như sau:
Trong đó:
- Pttxn : Công suất tổng hợp của toàn xí nghiệp (MW)
- L : Khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về xí nghiệp
Theo đề bài ra ta có L = 1500 (m) = 1,5 (km)
Như vậy :
Từ kết quả tính toán ta kết luận sẽ chọn cấp điện áp của nguồn là 22 kV. Với cấp

điện áp này ta sẽ sử dụng trực tiếp điện áp 22 kV từ hệ thống
2.2.2 Xác định phương án cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng và vị trí đặt
trạm phân phối trung tâm
Các xí nghiệp công nghiệp là những hộ tiêu thụ điện tập trung, công suất lớn. Điện
năng cung cấp cho xí nghiệp được lấy từ trạm biến áp trung gian bằng các đường dây
trung áp. Cấp điện áp trong phạm vi đồ án được xác định là cấp 22 kV. Trong một xí
nghiệp cần đặt nhiều trạm biến áp phân xưởng, mỗi phân xưởng lớn một trạm, phân
xưởng nhỏ đặt gần nhau chung một trạm. Để cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng
cần đặt tại xí nghiệp một trạm phân phối gọi là trạm phân phối trung tâm (TPPTT). Trạm
phân phối trung tâm có nhiệm vụ nhận điện năng từ hệ thống về và phân phối cho các
trạm biến áp phân xưởng. Trong các trạm phân phối trung tâm không đặt trạm biến áp
mà chỉ đặt các thiết bị đóng cắt.
Xác định vị trí đặt trạm phân phối trung tâm: Trạm phân phối trung tâm sẽ đặt tại
nơi thuận tiện cho công tác vận chuyển lắp đặt, vận hành và sửa chữa khi có sự cố xảy
ra, đảm bảo an toàn, kinh tế và mỹ quan công nghiệp
2.2.3 Chọn công suất và số lượng máy biến áp của các trạm biến áp phân phối.
- Tính toán lựa chọn số trạm biến áp phân xưởng
Căn cứ vào vị trí công tác của từng phân xưởng., Tiến hành tính toán thiết kế xây
dựng 8 trạm biến áp phân xưởng. Mỗi trạm đều sử dụng 2 máy biến áp vận hành song
song. Riêng với phụ tải loại 3 cho phép mất điện khi có sự cố, vì thế khi có sự cố một
trạm biến áp phân xưởng có thể cắt giảm 22% phụ tải loại 3 nhằm tiết kiệm chi phí đầu
tưu cho máy biến áp.
- Trạm biến áp B1: Cung cấp điện cho phụ tải 1
- Trạm biến áp B2: Cung cấp điện cho phụ tải 2
- Trạm biến áp B3: Cung cấp điện cho phụ tải 3,4
- Trạm biến áp B4: Cung cấp điện cho phụ tải 7
- Trạm biến áp B5: Cung cấp điện cho phụ tải 5,6,11,12
- Trạm biến áp B6: Cung cấp điện cho phụ tải 13,14,15
- Trạm biến áp B7: Cung cấp điện cho phụ tải 8,9
- Trạm biến áp B8: Cung cấp điện cho phụ tải 10

Các trạm cung cấp điện áp cho một phân xưởng ta sẽ đặt trạm tại vị trí gần trạm
phân phối trung tâm và tiếp xúc với phân xưởng để thuận tiện trong khâu đóng cắt và
không ảnh hưởng đến công trình khác
Trạm biến áp dụng cho nhiều phân xưởng ta sẽ thiết kế gần tâm phụ tải nhằm tiết
kiệm chi phí đường dây và giảm tổn thất trên đường dây
Tọa độ
thực tế
x (m)
y (m)

TPPT
T
139
45

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

71
54

102
125
41
73
103
126
22
54
54
40
30
40
40
11
Bảng 2.2: Tọa độ thực tế của các trạm
- Tính toán công suất định mức của TBA
Áp dụng chọn MBA với hệ số quá tải MBA là 1,4 với hệ số quá tải này thời gian
quá tải không quá không quá 5 ngày đêm, mỗi ngày quá tải không quá 5-6h
Trong đó:
- SđmB : Cống suất tính toán định mức của máy biến áp
- Stt : Công suất tính toán của các phân xưởng
 Trạm biến áp B1: Cung cấp điện cho phân xưởng 1
Vậy chọn 2 máy biến áp cho trạm B1 (1 chính + 1 dự phòng) là máy do THIBIDI
sản suất tại Việt Nam không phải hiệu chỉnh nhiệt độ có dung lượng là 560 KVA

Tương tự tính toán với các trạm biến áp khác ta có bảng như sau
TBA

Phân xưởng

ƩSđmtt

SđmB

B1

1

499.828

560

Hãng sản
xuất
THIBIDI

B2

2

286.017

320

THIBIDI

2

B3

3,4

363.972

400

THIBIDI

2

B4

7

302.266

320

THIBIDI

2

B5

5,6,11,12

298.594

320

THIBIDI

2

B6

13,14,15

171.614

180

THIBIDI

2

B7

8,9

471.562

560

THIBIDI

2

B8

379.516
320
THIBIDI
10
Bảng 2.3 Tính toán công suất và chọn máy biến áp

2

Số máy
2


2.3 Phương án đi dây cho mạng cao áp
Vì nhà máy thuộc hộ loại I nên ta đường dây trên không lộ kép dẫn điện từ TBA
trung gian về trạm PPTT, đối với mạng điện cao áp trong nhà máy ta dùng cáp ngầm, từ
trạm PPTT đến các trạm biến áp phân xưởng trong xí nghiệp ta sử dụng cáp lộ kép căn
cứ vào vị trí các máy biến áp và trạm phân phối trung tâm ta đưa ra các phương án đi
dây như sau
- Phương án I : Các trạm biến áp được cấp điện trực tiếp từ TPPTT (Hình tia)

1

2
B1

3
B2

4
B3

B4
B6

8
B5

7
5

B7

13

6

9

B8

10

11

12

15

14

Hình 2.1: Phương án I

- Phương án II: Các trạm biến áp xa TPPTT được lấy điện thông qua các trạm ở gần
TPPTT (Liên thông)


1

2
B1

3
B2

4
B3

B4
B6

8

B5

B7

13

7
5

6

9

B8

10

11

12

15

14

Hình 2.2: Phương án II
2.4 Tính toán kinh tế kỹ thuật, lựa chọn phương án tối ưu
Theo tọa độ các TBA ta tính toán được độ dài đường dây từ bản vẽ
Giá thành các đường dây
- Lộ đơn Kd = giá x L (VNĐ)
- Lộ kép Kd = giá x L x 2 (VNĐ)
- Tổng vốn đầu tư cho đường dây Zd = ƩKd (VNĐ)
2.4.1 Từ trạm trung gian về TPPTT

Lựa chọn dây dẫn từ nguồn về trạm phân phối trung tâm sẽ được tính toán theo mật
độ kinh tế của dòng điện Jkt
Chọn tiết diện đường dây từ trạm trung gian đến TPPTT xí nghiệp sử dụng dây AC lộ
kép, có thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 4400(h) L=1,5 (km)
Trong đó:
- Uđm = 22 kV
- Jkt = 1,1
Dòng điện định mức trên đường dây truyền tải
Từ đó ta có
Vậy lựa chọn dây nhôm lõi thép có tiết diện 700 mm2, AC-70


Tra bảng dây AC-70, có Icp=275 (A), khi có sự cố đứt một dây, dây còn lại truyền tải
toàn bộ công suất cho dây còn lại
So sánh với Icp thấy dây chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng
Kiểm tra dây theo điều kiện tổn thất điện áp
Với dây AC-70 tra bảng ta có r0=0,43; x0=0,41
Thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp
- Kiểm tra điều kiện phát nóng
Áp dụng với Ixq = 35oC; ttb = 25oC
Vậy chọn dây AC-70 lộ kép ruột đồng cách điện XLPE vỏ PVC cho đường dây từ
TTG đến TPPTT (CXV – 70 12/20(24kV) có đơn giá 206140 VNĐ/m
Tổng vốn đầu tư cho lộ dây này là
- Tổn thất công suất tác dụng và tổn thất điện năng

Trong đó:

2.4.2 Từ trạm biến áp đến các phân xưởng
Xét các phân xưởng 11, 12, 15 có công suất nhỏ và mang tính chất không quan trọng
nên ta xếp vào hộ loại 3. Thực hiện cấp điện trên 1 lộ dây duy nhất

Từ trạm biến áp B5(73;30) đến phân xưởng 11(32,5;4,5)
Dòng điện định mực trên đường dây truyền tải
Vậy ta chọn dây đồng vỏ PVC có tiết diện 3 mm2, do CADIVI sản suất có giá thành
là 7.135 (VNĐ/m)
Chi phí đầu tư cho đường dây từ trạm B5 đến phân xưởng 11 là
Tương tự tính toán với các trạm còn lại ta có bảng như sau
Đường
dây

Số
lộ

L (m)

Stt

Itt

Fkt

F

B3 - 4

2

16.50

256.72

185.27

74.11

9

Đơn giá
(VNĐ/m
)
196020

Thành tiền
(VNĐ)
6471629.31


8
B5 - 6

2

B5 - 11

1

B5 - 12

1

B6 - 14

2

B6 -15

1

B7 - 9

2

7.106
47.85
9
31.50
4
41.24
6
42.30
0
16.34
8

3
252.53
6

4
182.25
2

8.361

6.034

19.534

14.097

79.411

57.310

17.526

12.648

211.08
9

152.34
0

0
72.90
1

5
9
5

196020

2.414

3

7175

5.639
22.92
4

6
2
5

14181

5.059
60.93
6

6
7
0

14181

52690

141900

Tổng

8
2785967.65
3
343389.533
3
446757.770
3
4346525.81
5
599849.595
4639500.73
7
19633620.4
2

Bảng 2.4 Thông số đường dây và tổng chi phí
2.4.3 Phương án I
Chọn tiết diện đường dây từ TPPTT đến các TBA phân xưởng sử dụng dây cáp có
cách điện XLPE vỏ PVC lộ kép, có thời gian sử dụng công suất lớn nhất T max = 4400(h)
Trong đó:

Uđm = 22 kV
Jkt = 2,5

 TPPTT đến trạm biến án B1(71;54)

Vậy ta chọn cáp đồng cách điện XLPE, vỏ PVC có tiết diện 35 mm2, do CADIVI
sản suất có giá thành là 125000 (VNĐ/m)
Chi phí đầu tư cho đường dây từ TPPTT đến trạm B1 là
Tính toán tương tự cho các lộ đường dây khác cho ta bảng như sau
Đường
F(mm2
Giá
Số lộ
L (m)
Itt
Ftt
dây
)
dây
11.77 4.70
PPTT-B1
2
68.593
35
125000
2
9
2.69
PPTT-B2
2
38.079 6.736
35
125000
4

PPTT-B3
2
16.643 8.572 3.42
35
125000

Tổng
17148251
9519716
4160829


PPTT-B4

2

98.127

7.119

PPTT-B5

2

67.683

7.032

PPTT-B6

2

36.346

4.042

PPTT-B7

2

13.928

11.10
6

PPTT-B8

2

121.84
0

8.938

9
2.84
8
2.81
3
1.61

7
4.44
2
3.57
5

35

125000

24531867

35

125000

16920771

35

125000

9086391

35

125000

3482097

35

125000

30460015
115,309,93
7

Tổng
Bảng 2.5: Tính toán tiết diện dây và chi phí
Tổng chi phí đầu tư cho phương án I là 115,309,937 triệu đồng
- Kiểm tra dây theo điều kiện tổn thất điện áp
Xét đoạn PPTT – B1 tra bảng thông số ta có
Với cáp CXV1-35 tra bảng ta có r0=0,524; x0=0,129; Icp = 172 (A)
Thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp
Tương tự tính toán cho ta bảng như sau
Đường dây
L (m)
x0
r0

X

R

PPTT-B1

68.593

0.129

0.524

0.004

0.018

PPTT-B2

38.079

0.129

0.524

0.002

0.010

PPTT-B3

16.643

0.129

0.524

0.001

0.004

PPTT-B4

98.127

0.129

0.524

0.006

0.026

PPTT-B5

67.683

0.129

0.524

0.004

0.018

PPTT-B6

36.346

0.129

0.524

0.002

0.010

PPTT-B7

13.928

0.129

0.524

0.001

0.004

PPTT-B8

121.840

0.129

0.524

0.008

0.032

P
591.20
9
287.69
5
446.71
0
385.68
5
315.04
0
238.60
0
476.12
0
401.32

Q
674.76
7
425.17
5

ΔU
0.61
9
0.17
8

476.011 0.112
381.55
6
431.43
0
191.18
9
699.78
0
550.41

0.56
0
0.34
0
0.12
4
0.10
8
0.77
9

Bảng 2.6: Tính toán kiểm tra dây theo điều điện tổn thất điện áp
Từ bảng ta thấy tổn thất lớn nhất trên hệ thống là tổn thất điện áp trên lộ dây từ
TPPTT đến TBA B8


Thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp
Khi vận hành ở chế độ sự cố đứt một lộ từ nguồn đến TPPTT ta có
Thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp

Vậy dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp khi vận hành ở các chế độ
- Kiểm tra điều kiện phát nóng và sự cố cho lộ đường dây PPTT-B1
Áp dụng với Ixq = 35oC; ttb = 25oC
Thỏa mãn điều kiện đã chọn
Tương tự tính toán với các lộ dây còn lại ta có bảng sau
Đường dây
Số lộ
Itt
icp
isc
0,88*Icp
PPTT-B1
2
11.772
172
23.544
151.36
PPTT-B2
2
6.736
172
13.472
151.36
PPTT-B3
2
8.572
172
17.144
151.36
PPTT-B4

2
7.119
172
14.238
151.36
PPTT-B5
2
7.032
172
14.065
151.36
PPTT-B6
2
4.042
172
8.084
151.36
PPTT-B7
2
11.106
172
22.212
151.36
PPTT-B8
2
8.938
172
17.876
151.36
Bảng 2.7: Kiểm tra điều kiện phát nóng và sự cố cho lộ đường dây

Điều kiện phát nóng lâu dài đã thỏa mãn
Ta chọn cáp CXV1-35 cho lộ TPPTT đến các phân xưởng
- Tổn thất công suất tác dụng và tổn thất điện năng của phương án I

Đường dây
PPTT-B1

X
0.004

R
0.018

P
591.21

Q
674.77

ΔP
0.657

ΔA
1832.017

PPTT-B2

0.002

0.010

287.70

425.17

0.120

333.023

PPTT-B3

0.001

0.004

446.71

476.01

0.084

235.358

PPTT-B4

0.006

0.026

385.69

381.56

0.344

958.469


PPTT-B5

0.004

0.018

315.04

431.43

0.230

640.984

PPTT-B6

0.002

0.010

238.60

191.19

0.040

112.752

PPTT-B7

0.001

0.004

476.12

699.78

0.119

331.121

PPTT-B8

0.008

0.032

401.32

550.41

0.673

1876.106

2.268

6319.832

Tổng

Bảng 2.8: Tổn thất tác dụng và tổn thất điện năng PAI
2.4.4 Phương án 2
Xét đoạn đường dây từ TPPTT đến TBA B1 có chiều dài 68,593
Tổng công suất tính toán cho đoạn đường dây là
Dòng điện định mực trên đường dây truyền tải
Vậy ta chọn cáp đồng cách điện XLPE, vỏ PVC có tiết diện 35 mm2, do CADIVI
sản suất có giá thành là 125.000 (VNĐ/m)
Chi phí đầu tư cho đường dây từ TPPTT đến trạm B2 là
Tính toán tương tự cho các lộ đường dây khác cho ta bảng như sau
Đường
F(mm2
Đơn
Số lộ
L(m)
Itt
Fkt
dây
)
giá
PPTT-B1

2
68.593 18.89 7.55
35
125000
1
6
PPTT-B2
2
38.079 6.736 2.69
35
125000
4
PPTT-B3
2
98.127 8.572 3.42
35
125000
9
PPTT-B5
2
67.683 13.76 5.50
35
125000
7
7
PPTT-B6
2
121.84 4.042 1.61
35
125000

0
7
PPTT-B7
2
23.000 11.10 4.44
35
125000
6
2
B1-B4
2
14.036 7.119 2.84
35
125000
8
B5-B8
2
31.623 6.735 2.69
35
125000
4
Tổng

Thành tiền
17148251
9519716.4
24531867
16920771
30460015
5750000

3508917.2
7905694.2
115745231